CN108781009A - 微调外转子机和电动机系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种微调外转子机(1)，其中该外转子(2)直接与待驱动负载(3)机械联接。

Description

微调外转子机和电动机系统
技术领域
本发明涉及一种微调外转子机和一种电动机系统。
背景技术
由EP0155877A1公开了一种微调机。这种微调机的工作原理基于磁通调制器的使用，磁通调制器造成与转动角度相关的磁导纳。此外也要参见关于微调机的有关专业文献。
发明内容
本发明基于如下任务，提供一种微调机和一种电动机系统，其关于已知的微调机具有改善的性能。本发明通过一种根据权利要求1的微调机和一种根据权利要求5的电动机系统完成该任务。
本发明的微调机是微调外转子机，在这里，本发明的微调外转子机的外转子(转子)尤其无需机械的或其它的传动装置的中间连接地直接与待驱动负载或机械例如驱动皮带或驱动链机械联接。例如该外转子可以形成在输送部件内被驱动轮和/或被驱动的齿轮。
该外转子可以设计成驱动轮或齿轮，这里，例如呈驱动皮带或驱动链形式的待驱动负载环绕该驱动轮或齿轮。外转子即转子的外侧部分因此可以同时直接用于传递力，例如形成被驱动轮的滚动面。因此可实现直接驱动结构。
外转子可以是非薄板状地构成的。例如外转子可以由实心铁构成。这样的外转子相比于薄板状的外转子可以廉价制造。
定子可以具有多个(例如在3到20之间)定子齿，其中该定子齿形成该微调外转子机的磁通调制器。通过这种方式，可以省掉附加的调制器环。这导致了简单紧凑的几何形状。
气隙可以通过定子齿或调制器齿被改变。通过这种方式，可以获得更高的功率因数、更高的转矩密度和更低的转矩波动。
电动机系统具有上述的微调外转子机。外转子被设计成是各向异性的，即例如具有取决于外转子的转动角位的(磁)性能。
该电动机系统还具有用于确定外转子的转动角位的装置，其中用于确定外转子的转动角位的装置被设计成根据外转子的各向异性来确定外转子的转动角位。用于确定外转子的转动角位的装置可以分析附加的电动机电流和/或电动机电压以确定转动角位。
该外转子可以具有用于形成各向异性的磁通闭锁以便例如针对无发送器调整来优化电动机系统。例如该磁通闭锁可以被加入或被加入转子磁轭中。
各向异性或磁通闭锁例如可以借助在外转子外周面上的齿形结构构成，因此该外转子可以同时被用作齿形带的从动件。
为了形成各向异性或磁通闭锁，转子例如可以简单地从外面构造，例如可以采用标准管，其被切削加工。所得到的外侧各向异性例如可以被用作齿环以便驱动例如齿形带。
该驱动系统可以具有待驱动负载，其中该微调外转子机的外转子直接机械联接至待驱动的负载。
该驱动系统可以具有变频器，变频器设计用于如此产生用于微调外转子机的定子的绕组的控制信号，即，调节出微调外转子机的所期望的转速和/或所期望的转矩。
微调外转子机具有壳体，该微调外转子机的部件例如机械轴承、电连接导线等被集成在该壳体中。
变频器可以外设在该壳体上，例如被安装到壳体上，或者在电动机轴的轴向延长部上被机械联接至该壳体。或者，该变频器可以设置在该壳体内。
变频器可以设计用于将待驱动负载的或许存在的制动能转化为热能，做法是它如此产生用于微调外转子机的定子绕组的控制信号，即，在外转子内感生高频交变磁场，它在外转子中产生热。换言之，制动能被转换为外转子中的热能。对于这种情况，外转子是非薄板状的或实心铁的外转子。
用于确定外转子的转动角位的装置可以被集成到该变频器中和/或与该变频器信号连接。
附图说明
以下，参照附图来详述明本发明，其中：
图1示出具有微调外转子机的本发明的驱动系统，
图2a示出图1的本发明驱动系统第一变型；
图2b示出图1的本发明驱动系统另一个变型；
图2c示出图1的本发明驱动系统的另一个变型。
具体实施方式
图1以横截面示意图示出了具有微调外转子机1的本发明的驱动系统6。
微调外转子机1的外转子2被直接机械联接至呈齿形带形式的待驱动负载3。在此情况下，外转子2被设计成齿轮，其直接驱动齿形带3。
外转子2并非是薄板状的且由实心铁构成。在外转子2的内侧面上按照所示的极性设置多个永磁体9。
外转子2具有用于形成各向异性的磁通闭锁8。磁通闭锁8以实心铁中的齿或齿结构形式构成且均匀分散到外转子2的周长上。
借助磁通闭锁8，也可以实现角度编码，在这里，为此该磁通闭锁8不同于图1所示地被设计成与角度相关。
微调机1的定子4具有12个定子齿5。常用的调制器环因此被集成到定子4中并且可以省掉。定子齿5分别配属有绕组10，即，定子具有三相集中绕组系统。
电动机系统6具有用于确定外转子2的转动角位的装置7，其中，用于确定外转子2的转动角位的装置7被设计成根据外转子2的各向异性来确定外转子2的转动角位。为此，该装置7例如可以具有霍尔传感器12，其产生与各向异性相关的信号，所述信号借助用于确定转动角位的装置7被分析。
图2a示出了图1的本发明驱动系统的第一变型，其此外如图1所示地构成。电动机系统6具有变频器13，变频器设计成产生呈具有可调幅值/频率的控制电压/控制电流形式的控制信号以用于微调外转子机1的定子4的绕组10。
微调外转子机1具有例如由金属制造的壳体14。变频器13具有自身壳体15，其安装到微调外转子机1的壳体14上且与之机械联接。
变频器13被设计成将或许存在的制动能转化为热能，做法是它如此产生用于微调外转子机1的定子4的绕组10的控制信号，即在针对此情况非薄板状的外转子2中感生高频交变磁场。
如图1所示的用于确定外转子2的转动角位的装置7被集成在变频器13中。这实现了通过变频器13的无发送器式调整。
图2b示出了根据图1的本发明驱动系统的另一个变型，在这里，关于如图2a所示的变型，变频器13在轴向延长部中被安装到壳体14上。此外，关于图2a的实施方式的描述是相应适用的。
图2c示出了根据图1的本发明驱动系统的另一个变型，在此，相对于图2a所示的变型，变频器13设置在壳体14内。此外，关于图2a的实施方式的描述是相应适用的。
如图2a-2c所示的电动机系统6包含所有所需的呈预制形式的驱动部件，因此，电动机系统6的使用者可以无需进一步的安装布线成本地直接将它们整合到驱动应用中。
变频器(电子装置)可以安装在微调外转子机上，例如在自身的壳体中被安装到电动机上、被装入电动机的电动机壳体中或者沿轴向被加装在电动机上(固定不动，可转动)。

Claims (14)

1.一种微调外转子机(1)，其特征是，该外转子(2)直接机械联接至待驱动负载(3)。
2.根据权利要求1所述的微调外转子机(1)，其特征是，该外转子(2)以驱动轮或齿轮的形式构成。
3.根据权利要求1或2所述的微调外转子机(1)，其特征是，该外转子(2)设计成是非薄板状的。
4.根据前述权利要求之一的微调外转子机(1)，其特征是，该微调外转子机(1)的定子(4)具有多个定子齿(5)，其中该定子齿(5)形成该微调外转子机(1)的磁通调制器。
5.一种电动机系统(6)，具有：
根据前述权利要求之一的微调外转子机(1)，其中该外转子(2)设计成是各向异性的；
用于确定该外转子(2)的转动角位的装置(7)，其中用于确定该外转子(2)的转动角位的装置(7)被设计成根据该外转子(2)的各向异性来确定该外转子(2)的转动角位。
6.根据权利要求5所述的电动机系统(6)，其特征是，该外转子(2)具有用于形成各向异性的磁通闭锁(8)。
7.根据权利要求5或6所述的电动机系统(6)，其特征是，设有待驱动负载(3)，其中该微调外转子机(1)的外转子(2)被直接与该待驱动负载(3)机械联接。
8.根据权利要求5至7之一所述的电动机系统(6)，其特征是，设有变频器(13)，该变频器被设计成产生用于该微调外转子机(1)的定子(4)的绕组(10)的控制信号。
9.根据权利要求8所述的电动机系统(6)，其特征是，该微调外转子机(1)具有壳体(14)。
10.根据权利要求9所述的电动机系统(6)，其特征是，该变频器(13)外设在该壳体(14)上。
11.根据权利要求9所述的电动机系统(6)，其特征是，该变频器(13)设置在该壳体(14)内。
12.根据权利要求8至11之一所述的电动机系统(6)，其特征是，该变频器(13)被设计用于将或许存在的制动能转化为热能，做法是它如此产生用于该微调外转子机(1)的定子(4)的绕组(10)的控制信号，即在该外转子(2)内感生高频交变磁场。
13.根据权利要求8至12之一所述的电动机系统(6)，其特征是，用于确定该外转子(2)的转动角位的装置(7)被集成到该变频器(13)中。
14.根据权利要求8至12之一所述的电动机系统(6)，其特征是，用于确定该外转子(2)的转动角位的装置(7)与该变频器(13)信号连接。
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